JP7789486B2

JP7789486B2 - セルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ

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Publication number: JP7789486B2
Application number: JP2021053249A
Authority: JP
Inventors: 聖人笹木; 竜太朗千葉; 舞池田; 幹人宮田
Original assignee: 日鉄溶接工業株式会社
Priority date: 2020-04-09
Filing date: 2021-03-26
Publication date: 2025-12-22
Anticipated expiration: 2041-03-26
Also published as: JP2021167019A

Description

本発明は、５９０ＭＰａ級高張力鋼のセルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤに関し、高強度で靭性に優れた溶接金属が得られ、かつ、ピットやブローホールなどの溶接欠陥が発生せず、溶接作業性が良好なセルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤに関する。

セルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤは、溶接用ワイヤ中に金属弗化物や金属炭酸塩などのガス発生剤を添加することで、溶接時にこれら金属弗化物及び金属炭酸塩がアーク熱で分解されて発生するシールド性ガスで溶融プールを覆い、シールドガスを用いることなく、大気を遮断して溶接する溶接方法である。この溶接方法は、シールドガスを送り出すボンベや配管等の設備が必要ないので、溶接装置の構造がシンプルで持ち運びも容易であり、土木及び建築分野の現場で広く用いられている。例えば、特許文献１には、全姿勢溶接が可能なセルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤが開示されている。

しかし、セルフシールドアーク溶接は、一般のガスシールドアーク溶接に比べると、アークが不安定で溶接作業性が悪い、ピットやブローホールなどの気孔欠陥が発生しやすい、また、溶接金属の機械性能が低いなどという問題があった。

これを解決する手段として、特許文献２には、溶融金属中のＮを固定し耐気孔性を向上する効果のあるＡｌ、溶接部をシールドする効果のあるＭｇ、金属弗化物及び金属炭酸塩を溶接ワイヤ中に適量添加することによって、耐シールド性を向上させてピットやブローホールなどの気孔欠陥を防止するとともに、アークの安定化など溶接作業性が良好なセルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤが開示されている。

また、特許文献３には、Ａｌの添加によりピット及びブローホールなどの気孔欠陥の発生を防止しつつ、Ａｌ、Ｍｇ及びＢａを同時添加することによって、アークを安定化しやすくするなど溶接作業性が良好であるとともに、Ｍｎ及びＮｉを適量添加することによって溶接金属の靭性を向上させることができるセルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤが開示されている。

特許文献２及び特許文献３に開示されたセルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤを用いれば、ピットやブローホールなどの気孔欠陥を抑制し、アークが安定化して良好な溶接作業性を得ることができるものの、Ａｌが多く添加されているため、溶接金属のミクロ組織が粗大化しやすく、優れた機械性能を有する溶接金属が得られにくく、特に溶接金属の十分な靭性を得ることが難しいという問題があった。

また、近年では土木及び建築分野においても溶接構造物の高強度化が進み、５９０ＭＰａ級鋼などの高強度鋼が広く用いられている。これら高強度鋼の溶接施工を行う場合には、溶接金属も相当の強度が要求されるため、セルフシールドアーク溶接に用いる溶接ワイヤ中にも溶接金属の強度を向上させる元素、例えばＭｏなどが添加されることがあるが、Ｍｏなどが溶接金属に含まれると、溶接金属の靭性が更に得られ難くなる。

これらの問題を解決する手段として、特許文献４には、Ａｌ、ＢａＦ_２及びＳｒ複合酸化物を適量添加させ、アークを安定化することによって、ピットやブローホールなどの気孔欠陥を抑制するなど溶接作業性を良好にするとともに、Ｃ、Ｍｎ、Ｎｉ及びＭｏを適量添加することにより、溶接金属の強度及び靭性を向上させることができるセルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤが開示されている。しかし、特許文献４に開示されたセルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤでは、アークを安定にし、また、ピット及びブローホールなどの気孔欠陥を抑制するなど良好な溶接作業性は得られるものの、Ｃ、Ｍｎ、Ｎｉ及びＭｏの添加量を増加させているため、溶接金属の強度が過剰に高くなるという問題があった。

特開昭６２－２３８０９７号公報特開平３－１１８９９３号公報特開２０００－３０１３８２号公報特開２００９－１１９４９７号公報

そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、５９０ＭＰａ級高張力鋼のセルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤに関し、高強度で靭性に優れた溶接金属が得られ、かつ、ピットやブローホールなどの気孔欠陥を抑制でき、溶接作業性が良好なセルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤを提供することを目的とする。

本発明の要旨は、鋼製外皮にフラックスを充填してなるセルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤにおいて、ワイヤ全質量に対する質量％で、鋼製外皮とフラックスの合計で、Ｃ：０．０５～０．２５％、Ｍｎ：０．５～１．５％、Ａｌ：１．０～３．０％、Ｓｉ：０．８％以下を含有し、さらに、ワイヤ全質量に対する質量％で、フラックス中に、Ｍｇ：１．０～３．０％、Ｓｉ酸化物のＳｉＯ₂換算値の合計：０．１～０．５％、金属弗化物のＦ換算値の合計：１．３（１．３を除く）～５％、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸リチウムの１種又は２種以上の金属炭酸塩の合計：０．５～１．５％、Ｎａ酸化物及びＫ酸化物のＮａ₂Ｏ換算値及びＫ₂Ｏ換算値の１種又は２種の合計：０．０２～０．１１％を含有し、残部が、鋼製外皮のＦｅ分、鉄粉、鉄合金粉のＦｅ分及び不純物からなることを特徴とする。

また、ワイヤ全質量に対する質量％で、鋼製外皮とフラックスの合計で、Ｍｏ：０．５％以下であることを特徴とする。

さらに、ワイヤ全質量に対する質量％で、鋼製外皮とフラックスの合計で、Ｎｉ：１．０％以下であることを特徴とするセルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤにある。

本発明を適用したセルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤによれば、５９０ＭＰａ以上の高強度で靭性に優れた溶接金属が得られ、かつ、ピットやブローホールなどの気孔欠陥が発生せず、溶接作業性が良好なセルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤを提供することができる。

本発明の実施例で試作したセルフシールドアーク溶接用フラックスワ入りイヤの断面図である。

本発明者らは、上述した課題を解決するために、セルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤにおいて、５９０ＭＰａ以上の高強度で靭性に優れた溶接金属が得られ、かつ、ピットやブローホールなどの気孔欠陥が発生せず、アークが安定し、溶接作業性に優れたセルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤの成分組成について詳細に検討した。

その結果、セルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ中にＡｌを適量添加することにより、溶融金属中のＮをＡｌＮとして固定してピット及びブローホールなどの気孔欠陥の発生を抑制できるものの、Ａｌは溶接金属のミクロ組織を粗大化させて溶接金属の靭性を低下させることが判明した。そこで、ミクロ組織の粗大化を抑制しつつ、溶接金属の強度を向上させる方法を種々検討した結果、セルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ中にガスを発生させる金属弗化物、金属炭酸塩及びＭｇを多く添加させることにより、シールド性を高め、Ａｌの添加量を少なくすることが可能となり、ミクロ組織の粗大化を抑制することができ、かつ、Ｃ及びＭｎを適量添加することで溶接金属の強度及び靭性を向上させることができることを見出した。また、溶接金属の必要な靭性を得るためにＭｎの添加量を増加させると、溶接金属の強度が高強度となりすぎることが判明した。

そこで、ピット及びブローホールなどの気孔欠陥の発生を抑制し、かつ、５９０ＭＰａ級の強度が得られ、靭性も良好な溶接金属を得るべく更に種々検討した結果、金属炭酸塩の添加量を少なくしてスラグ生成量を抑え、Ａｌの添加量を最小量に留めつつ、Ｍｇ及び金属弗化物の添加量を増加させることで高いシールド性を確保してピット及びブローホールなどの気孔欠陥の発生を抑制し、Ｍｎの添加量を少なく抑えつつ、Ｃの添加量を調整することで、５９０ＭＰａ級の溶接金属の強度が得られ、靭性も良好な溶接金属が得られることを突き止めた。さらに、Ｍｏ及びＮｉを適量添加することによって溶接金属の靭性を低下させることなく強度を向上することができることも判明した。

また、その他の溶接作業性に関して、アークを安定化するには、Ｎａ酸化物及びＫ酸化物を適量添加することが有効であることを突き止めた。

さらに、Ｓｉ酸化物を適量添加することにより、溶融スラグの粘性を調整し、溶接ビードのスラグ被包性及びビード形状を改善できることを突き止めた。

本発明のセルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤは、各成分の単独及び共存による相乗効果によりなし得たものであるが、以下にそれぞれの各成分の添加理由及び限定理由を述べる。なお、以下において、セルフシールド溶接用フラックス入りワイヤの化学成分をワイヤの全質量に対する割合である質量％で表すものとし、その質量％に関する記載を単に％と記載して説明する。

［鋼製外皮とフラックスの合計でＣ：０．０５～０．２５％］
Ｃは、固溶強化により溶接金属の強度を向上する効果がある。また、溶接時に生成されるＣＯ及びＣＯ_２は溶融プールへの大気を遮断してシールド性を高め、ピットやブローホールなどの気孔欠陥の発生を抑制する効果がある。Ｃが０．０５％未満であると、その効果が十分に得られず、溶接金属の強度が得られない。また、Ｃが０．０５％未満であると、シールド性が十分に確保できず、ピットやブローホールなどの気孔欠陥が発生しやすくなる。一方、Ｃが０．２５％を超えると、溶接金属の強度が過剰に高くなり、靭性が低下する。したがって、鋼製外皮とフラックスの合計でＣは０．０５～０．２５％とする。なお、Ｃは、鋼製外皮に含まれる成分の他、金属粉及び合金粉などとしてフラックスから添加できる。

［鋼製外皮とフラックスの合計でＭｎ：０．５～１．５％］
Ｍｎは、溶接金属の脱酸剤として作用し、溶接金属の強度及び靭性を向上させる効果がある。Ｍｎが０．５％未満であると、その効果が十分に得られず、溶接金属の強度及び靭性が低下する。一方、Ｍｎが１．５％を超えると、溶接金属の強度が過剰に高くなり、靱性が低下する。したがって、鋼製外皮とフラックスの合計でＭｎは０．５～１．５％とする。なお、Ｍｎは、鋼製外皮に含まれる成分の他、金属Ｍｎ、Ｆｅ－Ｍｎ、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｍｎなどの合金粉としてフラックスから添加できる。

［鋼製外皮とフラックスの合計でＡｌ：１．０～３．０％］
Ａｌは、脱酸剤として作用して溶接金属の靱性を向上させるとともに、溶融金属中に侵入したＮをＡｌＮとして固定してピット及びブローホールなどの気孔欠陥の発生を抑制する効果がある。Ａｌが１．０％未満であると、その効果が十分に得られず、ピット及びブローホールなどの気孔欠陥が発生しやすくなる。一方、Ａｌが３．０％を超えると、溶接金属中のＡｌが過剰に歩留まってミクロ組織が粗大化し、溶接金属の靭性が低下する。したがって、鋼製外皮とフラックスの合計でＡｌは１．０～３．０％とする。なお、Ａｌは、鋼製外皮に含まれる成分の他、金属Ａｌ、Ｆｅ－Ａｌ、Ａｌ－Ｍｇなどの合金粉としてフラックスから添加できる。

［鋼製外皮とフラックスの合計でＳｉ：０．８％以下］
Ｓｉは、溶接金属中に過剰に残留すると溶接金属の靱性低下の原因となるため、鋼製外皮とフラックスの合計で０．８％以下とする。なお、Ｓｉは、鋼製外皮に含まれる成分の他、金属Ｓｉ、Ｆｅ－Ｓｉ、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｍｎなどの合金粉によりフラックスから添加できる。

［フラックス中のＭｇ：１．０～３．０％］
Ｍｇは、脱酸剤として作用し、溶接金属の脱酸を促進させてピット及びブローホールなどの気孔欠陥の発生を抑制するとともに、溶接金属の靱性を向上させる効果がある。Ｍｇが１．０％未満では、その効果が十分に得られず、ピット及びブローホールなどの気孔欠陥が発生しやすくなるとともに、溶接金属の靱性が低下する。一方、Ｍｇが３．０％を超えると、アークが過剰に強くなって不安定になる。したがって、鋼製外皮とフラックスの合計でＭｇは１．０～３．０％とする。なお、Ｍｇは、金属Ｍｇ、Ａｌ－Ｍｇなどの合金粉としてフラックスから添加できる。

［フラックス中のＳｉ酸化物のＳｉＯ_２換算値の合計：０．１～０．５％］
Ｓｉ酸化物は、溶融スラグの粘性及び融点を調整し、スラグ被包性を良好にする効果がある。Ｓｉ酸化物のＳｉＯ_２換算値の合計が０．１％未満では、この効果が十分に得られず、スラグ被包性が悪くなる。一方、Ｓｉ酸化物のＳｉＯ_２換算値の合計が０．５％を超えると、溶融スラグの塩基度が低下し、溶接金属の酸素量が増加して溶接金属の靭性が低下する。したがって、フラックス中のＳｉ酸化物のＳｉＯ_２換算値の合計は０．１～０．５％とする。なお、Ｓｉ酸化物は、珪砂、カリガラス、蛍石などとしてフラックスから添加できる。

［フラックス中に含有する金属弗化物：Ｆ換算値の合計で１～５％］
金属弗化物は、ガス発生剤として作用し、溶融プールの大気からのシールド性を高める効果がある。金属弗化物のＦ換算値の合計が１％未満では、その効果が十分に得られず、シールド効果が不十分となり、ピットやブローホールなどの気孔欠陥が発生しやすくなるとともに、アークが不安定になる。一方、金属弗化物のＦ換算値の合計が５％を超えると、アークが過剰に強くなって不安定になる。したがって、フラックス中に含有する金属弗化物のＦ換算値の合計は１～５％とする。なお、金属弗化物は、蛍石、弗化ナトリウム、弗化リチウム、弗化マグネシウム、珪弗化カリウム、氷晶石、弗化アルミニウムなどとしてフラックスから添加でき、Ｆ換算値はそれらに含有されるＦ量の合計である。

［フラックス中に含有する金属炭酸塩の１種又は２種以上の合計：０．５～１．５％］
金属炭酸塩は、ガス発生剤として作用し、溶接時にアーク熱で分解されてＣＯ及びＣＯ₂ガスを発生し、溶融プールを大気から遮断してシールド性を高め、ピット及びブローホールなどの気孔欠陥の発生を抑制する効果がある。金属炭酸塩の１種又は２種以上の合計が０．５％未満では、その効果が十分に得られず、ピット及びブローホールなどの気孔欠陥が発生しやすくなる。また、金属炭酸塩の１種又は２種以上の合計が０．５％未満では、溶接金属の靱性が低下する。一方、金属炭酸塩の１種又は２種以上の合計が１．５％を超えると、アークが過剰に強くなって不安定になり、溶接部にスラグ巻込みが発生してしまう。したがって、フラックス中に含有する金属炭酸塩の１種又は２種以上の合計は０．５～１．５％とする。なお、金属炭酸塩は、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸リチウムなどとしてフラックスから添加できる。

［フラックス中に含有するＮａ酸化物及びＫ酸化物のＮａ₂Ｏ換算値及びＫ₂Ｏ換算値の１種又は２種の合計：０．０２～０．１１％］
Ｎａ酸化物及びＫ酸化物は、アーク状態を安定化する効果がある。Ｎａ酸化物及びＫ酸化物のＮａ₂Ｏ換算値及びＫ₂Ｏ換算値の１種又は２種の合計が０．０２％未満であると、アークが不安定になる。一方、Ｎａ酸化物及びＫ酸化物のＮａ₂Ｏ換算値及びＫ₂Ｏ換算値の１種又は２種の合計が０．１１％を超えると、ビード止端部のなじみが悪くなってビード形状が不良となる。したがって、フラックス中に含有するＮａ酸化物及びＫ酸化物のＮａ₂Ｏ換算値及びＫ₂Ｏ換算値の１種又は２種の合計は０．０２～０．１１％とする。なお、Ｎａ酸化物及びＫ酸化物は、カリガラス、ソーダガラスなどの粉末としてフラックスから添加できる。

［鋼製外皮とフラックスの合計でＭｏ：０．５％以下］
Ｍｏは、溶接金属の強度を高める効果がある。しかし、Ｍｏが０．５％を超えると、溶接金属の強度が過剰に高くなり、靭性が低下する。したがって、鋼製外皮とフラックスの合計でＭｏは０．５％以下とする。なお、溶接金属の強度を高める効果を得るためには、Ｍｏは０．１％以上であることが好ましい。Ｍｏは、鋼製外皮に含まれる成分の他、金属Ｍｏ粉、Ｆｅ－Ｍｏ等の合金粉としてフラックスから添加できる。

［鋼製外皮とフラックスの合計でＮｉ：１．０％以下］
Ｎｉは、溶接金属の強度及び靭性を向上させる効果がある。しかし、Ｎｉが１．０％を超えると、溶接金属の強度が過度に高くなり、靭性が低下する。したがって、Ｎｉは１．０％以下とする。なお、溶接金属の強度及び靭性を向上する効果を得るためには、Ｎｉは０．１％以上であることが好ましい。Ｎｉは、鋼製外皮に含まれる成分の他、金属Ｎｉ、Ｆｅ－Ｎｉなどの合金粉末としてフラックスから添加できる。

本発明のセルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤの残部は、鋼製外皮のＦｅ分、鉄粉、Ｆｅ－Ｓｉ、Ｆｅ－Ｍｎ、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｍｎ、Ｆｅ－Ａｌ合金等の鉄合金粉のＦｅ分及び不純物である。鉄粉はフラックス充填率の調整用としてフラックス中に含有する。また、不純物については特に限定しないが、高温割れの防止の観点からＰは０．０１０％以下が好ましい。

なお、本発明のセルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤは、鋼製外皮をＵ字に成形し内部にフラックスを充填した後、同外皮を内側に織り込みながら成形してワイヤにする、いわゆるＥ断面のワイヤである。

フラックス充填率は特に限定しないが、生産性の観点からワイヤ全質量に対して１０～３０％とするのが好ましい。

以下、本発明の効果を実施例により具体的に説明する。

鋼製外皮（Ｃ：０．００１～０．１０％、Ｓｉ：０．０５％以下、Ｍｎ：０．１～０．６％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０５％以下）を用い、鋼製外皮をＵ字型に成形し、表１に示す各種フラックスを充填率１５～２５％で充填した後、同外皮を内側に織り込みながら成形して図１に示すようなワイヤ断面のフラックス入りワイヤを試作した。ワイヤ径は３．２ｍｍとした。なお、充填するフラックスは充填前に乾燥したものを用いた。

試作したセルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤを用いて、セルフシールドアーク溶接を実施し、溶着金属試験及び溶接作業性評価を行った。

溶着金属試験は、ＪＩＳＺ３１１１及びＪＩＳＺ３３１３に準じ、表２に示す溶接条件で実施した。使用した鋼板はＪＩＳＧ３１０６ＳＭ５７０（板厚２０ｍｍ）である。得られた試験体の溶着金属の板厚中心からＡ０号引張試験片及びＶノッチ衝撃試験片を採取してそれぞれ引張試験および衝撃試験に供した。

溶着金属の引張特性の評価における良否判定基準は、引張強さが５９０～７７０ＭＰａの範囲に入るものを良好とした。また、溶着金属の衝撃特性の評価における判定基準は、２０℃における吸収エネルギー値３個の平均値が２７Ｊ以上であるものを良好とした。

また、溶着金属試験の試験体を作製後、鋼板表面まで余盛および裏当金を研削して平滑にした後、ＪＩＳＺ３１０４に準じたＸ線透過試験を実施し溶接欠陥の有無を調査した。これらの結果を表３にまとめて示す。

溶接作業性は、溶着金属試験の溶接時のアーク安定性、スラグ被包性及びビード形状の良否について評価した。

アークの安定性は、溶接時の１０秒間電圧変動を測定し、その電圧の大きさを介して評価した。平均電圧に対して±４Ｖを閾値としたとき、電圧変動が閾値を超える時間が１０秒間で８０％以下の場合をアーク安定とし、電圧変動が閾値を超える時間が１０秒間で２０％を超える場合はアーク不安定とした。スラグ被包性は、目視で確認できるビード上のスラグが無い面積を推定し、ビード上にスラグが無い面積が１０％以下を良好とした。ビード形状は、溶接ビード健全部で手直しが必要なアンダーカットやオーバーラップがないものを良好とした。

表１及び表３中のワイヤ記号１、４、７、１１、１２が本発明例、ワイヤ記号１３～２４は比較例である。本発明例であるワイヤ記号１、４、７、１１、１２は、セルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ中のＣ、Ｍｎ、Ａｌ及びＳｉが適正で、フラックス中のＭｇ、Ｓｉ酸化物のＳｉＯ₂換算値の合計、金属弗化物のＦ換算値の合計、金属炭酸塩の合計、Ｎａ酸化物及びＫ酸化物のＮａ₂Ｏ換算値及びＫ₂Ｏ換算値の合計が適正なので、アークが安定し、スラグ被包性及びビード形状が良好で、ピットやブローホール及びスラグ巻込みなどの溶接欠陥が発生せず、溶着金属の引張強さ及び吸収エネルギーともに良好であった。

なお、ワイヤ記号１及び１２は、Ｎｉの添加量が適正なので、７００ＭＰａ以上と高強度な溶着金属が得られ、吸収エネルギーは５０Ｊ以上得られた。さらに、ワイヤ記号１１は、ＭｏとＮｉの添加量が適正であるので、７５０ＭＰａ以上と高強度な溶着金属が得られ、吸収エネルギーは５０Ｊ以上得られた。

比較例中ワイヤ記号１３は、Ｃが少ないので、溶接部にブローホールが発生した。また、Ｃが少ないので、溶着金属の引張強さが低かった。さらに、Ｍｇが多いため、アークが過剰に強くなって不安定となった。なお、Ｎｉが少ないため、溶着金属の引張強さ及び吸収エネルギーを向上させる効果は得られなかった。

ワイヤ記号１４は、Ｃが多いので、溶着金属の引張強さが高く、吸収エネルギーが低かった。また、Ｓｉ酸化物のＳｉＯ_２換算値の合計が少ないので、スラグ被包性が不良であった。

ワイヤ記号１５は、Ｍｎが少ないので、溶着金属の引張強さ及び吸収エネルギーが低かった。また、金属弗化物のＦ換算値の合計が少ないので、アークが不安定となった。また、金属弗化物のＦ換算値の合計が少ないので、溶接部にブローホールが発生した。なお、Ｍｏが少ないので、溶着金属の引張強さを向上させる効果は得られなかった。

ワイヤ記号１６は、Ｍｎが多いので、溶着金属の引張強さが高く、吸収エネルギーが低かった。また、金属弗化物のＦ換算値の合計が多いので、アークが過剰に強くて不安定となった。

ワイヤ記号１７は、Ａｌが少ないので、溶接部にブローホールが発生した。

ワイヤ記号１８は、Ａｌが多いので、溶着金属の吸収エネルギーが低かった。また、Ｎａ酸化物及びＫ酸化物のＮａ_２Ｏ換算値及びＫ_２Ｏ換算値の合計が少ないので、アークが不安定となった。

ワイヤ記号１９は、Ｍｇが少ないので、溶接部にブローホールが発生した。また、Ｍｇが少ないので、溶着金属の吸収エネルギーが低かった。

ワイヤ記号２０は、Ｓｉが多いので、溶着金属の吸収エネルギーが低かった。また、Ｎａ酸化物及びＫ酸化物のＮａ_２Ｏ換算値及びＫ_２Ｏ換算値の合計が多いので、ビード止端部のなじみが悪くなってビード形状が不良であった。

ワイヤ記号２１は、Ｓｉ酸化物のＳｉＯ_２換算値の合計が多いので、溶着金属の吸収エネルギーが低かった。また、金属炭酸塩の合計が多いので、アークが過剰に強くて不安定となり、溶接部にスラグ巻込みが発生した。

ワイヤ記号２２は、金属炭酸塩の合計が少ないので、溶着金属の吸収エネルギーが低かった。また、金属炭酸塩の合計が少ないので、溶接部にブローホールが発生した。

ワイヤ記号２３は、金属弗化物のＦ換算値の合計が多いので、アークが過剰に強くて不安定となった。また、Ｍｏが多いので、溶着金属の引張強さが高く、吸収エネルギーが低かった。

ワイヤ記号２４は、Ｎａ酸化物及びＫ酸化物のＮａ_２Ｏ換算値及びＫ_２Ｏ換算値の合計が少ないので、アークが不安定となった。また、Ｎｉが多いので、溶着金属の引張強さが高く、吸収エネルギーが低かった。

Claims

鋼製外皮にフラックスを充填してなるセルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤにおいて、ワイヤ全質量に対する質量％で、鋼製外皮とフラックスの合計で、
Ｃ：０．０５～０．２５％、
Ｍｎ：０．５～１．５％、
Ａｌ：１．０～３．０％、
Ｓｉ：０．８％以下を含有し、
さらに、ワイヤ全質量に対する質量％で、フラックス中に、
Ｍｇ：１．０～３．０％、
Ｓｉ酸化物のＳｉＯ₂換算値の合計：０．１～０．５％、
金属弗化物のＦ換算値の合計：１．３（１．３を除く）～５％、
炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸リチウムの１種又は２種以上の金属炭酸塩の合計：０．５～１．５％、
Ｎａ酸化物及びＫ酸化物のＮａ₂Ｏ換算値及びＫ₂Ｏ換算値の１種又は２種の合計：０．０２～０．１１％を含有し、
残部が、鋼製外皮のＦｅ分、鉄粉、鉄合金粉のＦｅ分及び不純物からなることを特徴とするセルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。
ワイヤ全質量に対する質量％で、鋼製外皮とフラックスの合計で、Ｍｏ：０．５％以下であることを特徴とする請求項１に記載のセルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。
ワイヤ全質量に対する質量％で、鋼製外皮とフラックスの合計で、Ｎｉ：１．０％以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のセルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ。